李鐘海

摘 要：我國(guó)電力裝機(jī)構(gòu)成中，火力發(fā)電仍是現(xiàn)代社會(huì)電力發(fā)展的主力軍。目前，電力工業(yè)產(chǎn)業(yè)素質(zhì)不斷提升，火力發(fā)電技術(shù)和裝備水平大幅提高，節(jié)能、環(huán)保、高效成為火電機(jī)組的技術(shù)主流。江陰蘇龍發(fā)電有限公司成立于1993年，地處江陰市夏港鎮(zhèn)，公司安裝六臺(tái)燃煤發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量121.5萬(wàn) kW，年發(fā)電量可達(dá)80億 kW時(shí)，并具有每小時(shí)外供600 t蒸汽的能力。二期工程建設(shè)兩臺(tái)14萬(wàn) kW國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組于2003年投產(chǎn)發(fā)電，全廠機(jī)組廣泛的采用了DCS控制系統(tǒng)，二期#3、4機(jī)組控制系統(tǒng)采用歐陸公司NETWORK6000系統(tǒng)，上位機(jī)采用FIX軟件，操作員站系統(tǒng)為WINDOWS NT。該文主要介紹NT6000V4 DCS控制系統(tǒng)在江陰蘇龍熱電有限公司#3、#4機(jī)組及公用系統(tǒng)改造的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：分散控制系統(tǒng)（DCS） NT6000 改造項(xiàng)目應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：C94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0062-02

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目改造對(duì)象為蘇龍電廠二期兩臺(tái)（#3機(jī)組、#4機(jī)組）14萬(wàn) kW機(jī)組，該機(jī)組主要設(shè)備情況如下。

鍋爐：型號(hào)為SG—435/13.7-M768系上海鍋爐廠有限公司制造的超高壓，單汽包、一次中間再熱，自然循環(huán)煤粉爐。

汽機(jī)：N135-13.24/535/535上海汽輪機(jī)有限公司。

發(fā)電機(jī)：QFS-140-2，雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)。

DEH：南京科遠(yuǎn)控制方案，歐陸系統(tǒng)硬件。

DCS改造項(xiàng)目的范圍涉及數(shù)據(jù)采集、處理和監(jiān)視系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、汽機(jī)數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）、汽機(jī)本體保護(hù)系統(tǒng)（ETS）以及與其它控制系統(tǒng)的接口功能實(shí)現(xiàn)；此外還需實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)與原機(jī)組SIS系統(tǒng)的連接。

該項(xiàng)目是NT6000 V4 DCS系統(tǒng)在大容量燃煤機(jī)組上的典型應(yīng)用。

2 NT6000 V4.0控制系統(tǒng)配置情況

項(xiàng)目采用NT6000 V4 DCS系統(tǒng)，下位機(jī)為KM950控制器，上位機(jī)使用Kview軟件。單元機(jī)組采用兩層客戶站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，單元機(jī)組與公用系統(tǒng)采用三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)#3機(jī)組、#4機(jī)組物理間隔離。項(xiàng)目共配置機(jī)柜55只，其中本地機(jī)柜44只（單元機(jī)組36只、DEH6只、循泵2只）；遠(yuǎn)程柜7只（發(fā)電機(jī)IO 2只、定排2只、循泵2只、化水1只）；主機(jī)柜4只。配置DPU 31對(duì)，操作員站17臺(tái)（不包含后增補(bǔ)4臺(tái)）。項(xiàng)目使用KM631A與東大金智電氣保護(hù)裝置、脫硫歐陸T940系統(tǒng)通訊，化水使用KM631A兩端主從通訊，通過(guò)eNetOPC，使用SyncMB、Agent軟件與廠內(nèi)SIS等通訊。

3 改造方案

3.1 原歐陸系統(tǒng)構(gòu)造說(shuō)明

（1）現(xiàn)場(chǎng)#3、4機(jī)電子設(shè)備分為兩個(gè)位置布置，分別是主控制室及電子設(shè)備間，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為DCS系統(tǒng)網(wǎng)及DCS控制網(wǎng)，兩網(wǎng)絡(luò)之間采用一組服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，即服務(wù)器讀取控制網(wǎng)的監(jiān)控對(duì)象數(shù)據(jù)后，發(fā)布到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中各操作站；同時(shí)操作站操作指令數(shù)據(jù)再通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器后，再經(jīng)由控制網(wǎng)絡(luò)作用到監(jiān)控對(duì)象上。

（2）歐陸系統(tǒng)配置。系統(tǒng)配置53對(duì)T103控制器，10對(duì)T940控制器，22只控制機(jī)柜（公用2只），遠(yuǎn)程柜7只（循環(huán)水2只、化學(xué)水1只、發(fā)電機(jī)2只、定排2只） 。

#3、4機(jī)組+公用+SOE：8844點(diǎn)。

（3）人機(jī)接口配置。DCS和DEH系統(tǒng)人機(jī)接口一共配置包括10套操作站、1套值長(zhǎng)站、2套接口站、4套數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、2套工程師站。

3.2 NT6000系統(tǒng)配置方案

系統(tǒng)改造重新對(duì)人機(jī)界面、機(jī)柜、IO測(cè)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行配置，方案如下。

3.2.1 人機(jī)界面

取消原來(lái)#3、4機(jī)組DCS服務(wù)器，增加2臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，用于數(shù)據(jù)的記錄分析，及報(bào)表軟件安裝，分別放置在#3、4機(jī)組的工程師站臺(tái)內(nèi)。所有操作員站都是全功能操作員站，通過(guò)軟件閉鎖的方式分成各個(gè)相關(guān)的功能區(qū)。操作員站具有顯示管理功能，可以顯示系統(tǒng)總貌，分組顯示、回路顯示、報(bào)警顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、用戶定義的生產(chǎn)流程動(dòng)態(tài)顯示、相關(guān)參數(shù)顯示等。同時(shí)可進(jìn)行操作信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息、生產(chǎn)記錄信息和統(tǒng)計(jì)報(bào)表等的打印。值長(zhǎng)站具有與操作員站的功能，通過(guò)值長(zhǎng)站口令確保其只有查詢的權(quán)限，而不能進(jìn)行任何修改。

3.2.2 機(jī)柜的改造配置方案

此次改造機(jī)柜尺寸仍使用原機(jī)柜尺寸機(jī)柜，為保持原來(lái)的電纜長(zhǎng)度不變，機(jī)柜正面放置3個(gè)IO分支，機(jī)柜背面不放置IO分支而放置兩列端子排，與現(xiàn)有的端子排排列相同，再由柜內(nèi)接線實(shí)現(xiàn)卡件端子到兩側(cè)端子排的連接。使用以上方式，現(xiàn)場(chǎng)電纜不需要變動(dòng)、加長(zhǎng)。

3.2.3 DPU及IO點(diǎn)的配置

由于各機(jī)柜內(nèi)測(cè)點(diǎn)已經(jīng)固定，且為適應(yīng)此次改造對(duì)應(yīng)的信號(hào)電纜及范圍不變的原則，此次改造DPU配置（#3、4機(jī)組+公用）共計(jì)32對(duì)，具體分配如下：

單臺(tái)機(jī)組鍋爐配置7對(duì)KM950控制器；

單臺(tái)機(jī)組汽機(jī)配置6對(duì)KM950控制器；

單臺(tái)機(jī)組電氣配置1對(duì)KM950控制器；

公用配置4對(duì)KM950控制器；

NT6000 DCS系統(tǒng)I/O測(cè)點(diǎn)共配置9136點(diǎn)。

3.2.4 網(wǎng)絡(luò)的配置

NT6000 DCS系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)為冗余eNET網(wǎng)，交換機(jī)均采用工業(yè)級(jí)管理型以太網(wǎng)交換機(jī)。用于連接分散處理單元DPU、工程師站、操作員站等，完成各站的通訊和數(shù)據(jù)交換，傳輸速率100Mbps。任一操作員站和工程師站都有數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力，任一臺(tái)操作員站和工程師站故障均不影響其他操作站的正常工作。

DCS機(jī)柜與循環(huán)水的遠(yuǎn)程機(jī)柜由網(wǎng)線連接改為光纜連接，提高系統(tǒng)的可靠性。

4 改造效果

NT6000較NETWORK-6000系統(tǒng)的性能對(duì)比（表1）。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)升級(jí)改造成NT6000系統(tǒng)，系統(tǒng)的可靠性提高、維護(hù)簡(jiǎn)單，直接降低DCS的維護(hù)成本。該項(xiàng)目自投運(yùn)以來(lái)，NT6000系統(tǒng)的硬件、軟件運(yùn)行狀況均良好，各種控制功能完善，自動(dòng)控制效果良好，較好的使用效果贏得了用戶的高度贊揚(yáng)。

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